無線網(wǎng)絡(luò)移動音、視頻監(jiān)控系統(tǒng)在煤礦副井井筒的應(yīng)用

趙本峰+劉振江

【摘要】 針對現(xiàn)在礦井井筒必須每周巡檢一次，不僅占用大量生產(chǎn)時間而且巡檢人員在井筒罐籠頂部存在很大的安全隱患。本文提出了運(yùn)用無線傳輸技術(shù)應(yīng)用于網(wǎng)絡(luò)移動音、視頻監(jiān)控系統(tǒng)中，通過將無線傳輸技術(shù)和音、視頻監(jiān)控技術(shù)相結(jié)合，形成一套完成的無線網(wǎng)絡(luò)移動音、視頻監(jiān)控系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)對提升機(jī)罐道梁、井筒井壁、井壁光、電纜及旋轉(zhuǎn)器和井筒裝備的實(shí)時監(jiān)控，不僅減少了巡檢所耗費(fèi)的時間，更重要的是大大提高了巡檢人員的安全性。

【關(guān)鍵詞】 無線網(wǎng)絡(luò) 音、視頻監(jiān)控 井筒

在我國華東、華中及東北地區(qū)，迄今已有100多個立井井筒由于地表沉降而產(chǎn)生了井壁破裂災(zāi)害。井壁破裂嚴(yán)重影響礦井安全生產(chǎn)，并帶來了重大的經(jīng)濟(jì)損失。對這些已發(fā)生井壁破裂及有可能發(fā)生井壁破裂的井筒。每周需要巡檢人員站在箕斗或罐籠頂部巡檢井筒，由于巡檢需要在運(yùn)動中進(jìn)行，所以對于巡檢人員存在很大的安全隱患。立井井筒內(nèi)無通信設(shè)備，當(dāng)提升機(jī)突然發(fā)生故障急停時，罐籠內(nèi)人員無法和絞車房絞車司機(jī)聯(lián)系，絞車司機(jī)也無法了解井筒內(nèi)的情況，致使故障不能及時排除，使故障時間延長。每次巡檢需要大概1小時時間影響正常提煤提人。建立完善的井筒音、視頻監(jiān)控系統(tǒng)，對掌握井筒安全狀況，以便及時采取有效措施，變得很有必要。

一、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

系統(tǒng)主要由礦用本安型無線交換機(jī)（AP）、礦用本安型紅外音、視頻攝像儀、礦用隔爆兼本安型直流穩(wěn)壓電源、工控機(jī)、監(jiān)控軟件，等主要軟、硬件模塊組成。視頻紅外圖像、環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)采用無線寬帶網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行傳輸，通過現(xiàn)場計算機(jī)的監(jiān)控軟件進(jìn)行顯示和智能控制，并可通過礦已有的工業(yè)以太環(huán)網(wǎng)傳輸?shù)降孛嫫渌麉^(qū)域。在井架上方安裝一臺無線交換機(jī)，雙定向天線設(shè)計，在移動兩罐籠頂部各安裝一臺無線交換機(jī)同樣雙天線設(shè)計，井架上的無線交換機(jī)和罐籠頂部無線交換機(jī)采取橋接模式進(jìn)行匹配。每個罐籠上下兩層分別安裝一臺礦用本安型音、視頻對講攝像儀，罐籠頂安裝2臺礦用本安型音、視頻對講攝像儀，礦用本安型音、視頻對講攝像儀之間阻燃網(wǎng)線級聯(lián)后與礦用本安型無線交換機(jī)相連。

二、實(shí)施方案

在礦井井架上方安裝礦用本安型無線交換機(jī)，罐籠上外部安裝礦用本安型無線換機(jī)，采取橋接模式相連，組成一對二橋接模式，實(shí)現(xiàn)井筒內(nèi)無線環(huán)境的覆蓋，將礦用本安型音、視頻對講攝像儀分別安裝在罐籠頂部及罐籠上、下層罐頂板上，分別采集井筒井壁及井筒線纜的圖像及罐籠上、下層內(nèi)部圖像并實(shí)現(xiàn)操作司機(jī)與罐籠內(nèi)人員的對講，同時礦用本安型無線交換機(jī)將攝像儀采集到的圖像實(shí)時上傳至絞車房絞車司機(jī)處，遠(yuǎn)端管理人員可在自己的計算機(jī)上查看圖像，實(shí)現(xiàn)對井筒內(nèi)裝備、及井筒壁的實(shí)時監(jiān)控。在出現(xiàn)緊急或突發(fā)事件時可以通過語音對講器相互通話協(xié)調(diào)處理，發(fā)現(xiàn)人員超載可以通過喊話提醒人員下罐，發(fā)現(xiàn)有精神狀態(tài)不好的員工，可以提前通知上下井口檢查人員，要求相關(guān)人員升井、或安排專人護(hù)送回家。系統(tǒng)采用無線信號橋接傳輸方式，保證了信號的鏈路的傳輸唯一性，采取雙電對射模式規(guī)避了罐籠錯車及罐籠跨越交換機(jī)后由于信號突然丟失及出現(xiàn)造成的網(wǎng)絡(luò)重連現(xiàn)象，保證了信號的穩(wěn)定傳輸。

本系統(tǒng)結(jié)合礦井無線傳輸?shù)牡奶攸c(diǎn)，基于WIFI無線網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)實(shí)現(xiàn)井筒無線視頻監(jiān)控系統(tǒng)的研究建立和投入運(yùn)行，可以完善現(xiàn)有調(diào)度系統(tǒng)，對保障安全生產(chǎn)，提高勞動生產(chǎn)率和管理水平，降低生產(chǎn)和管理成本，增強(qiáng)企業(yè)在市場中的競爭力具有重要意義。研究取得成功必定能產(chǎn)生顯著的技術(shù)經(jīng)濟(jì)和安全效益，有廣闊的推廣應(yīng)用前景。

參 考 文 獻(xiàn)

[1]王娜；基于WiFi的無線遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控系統(tǒng)[J]；安防科技；2010年01期

[2]李文耀；煤礦井下無線通信的現(xiàn)狀及發(fā)展[J]；機(jī)械管理開發(fā)；2005年01期

[3]孫仁鋒；姜桂鵬；王春光；穆海軍；基于WiFi的井下通訊系統(tǒng)在礦山企業(yè)中的應(yīng)用[J]；礦山機(jī)械；2009年10期endprint